Как вы реализуете сопрограммы в C ++

Question

Я сомневаюсь, что это может быть сделано переносимо, но есть ли какие-нибудь решения там? Я думаю, что это можно сделать путем создания альтернативного стека и сброса SP, BP и IP при входе в функцию, а также с помощью команды yield save IP и восстановления SP + BP. Деструкторы и безопасность исключений кажутся хитрыми, но решаемыми.

Это было сделано? Это невозможно?

Answer 1

Да, это можно сделать без проблем. Все, что вам нужно, это небольшой ассемблерный код для перемещения стека вызовов во вновь выделенный стек в куче.

Я бы посмотрел на boost :: coroutine library .

Единственное, на что следует обратить внимание - переполнение стека. В большинстве операционных систем переполнение стека вызовет сбой, поскольку страница виртуальной памяти не отображается. Однако если вы выделите стек в куче, вы не получите никакой гарантии. Просто имейте это в виду.

Answer 2

В POSIX вы можете использовать процедуры makecontext () / swapcontext () для переносимого переключения контекста выполнения. В Windows вы можете использовать Fibre API. В противном случае все, что вам нужно, это немного кода сборки клея, который переключает контекст машины. Я реализовал сопрограммы как с ASM (для AMD64), так и с swapcontext (); ни один не очень сложен.

Answer 3

для потомков,

Удивительный веб-сайт Дмитрия Вьюкова имеет хитрый трюк, использующий ucontext и setjump для имитации сопрограмм в c ++.

Кроме того, контекстная библиотека Оливера Ковальке была недавно принята в Boost, поэтому мы надеемся, что скоро мы увидим обновленную версию boost.coroutine, которая работает на x86_64.

Answer 4

Нет простого способа реализовать сопрограмму. Потому что сама сопрограмма вне абстракции стека C / C ++, как поток. Так что это не может быть поддержано без изменений уровня языка для поддержки.

В настоящее время (C ++ 11) все существующие реализации сопрограмм C ++ основаны на взломе на уровне сборки, который трудно перестраховать и надежно пересекает платформы. Чтобы быть надежным, он должен быть стандартным и обрабатываться компиляторами, а не хакерами.

Существует стандартное предложение - N3708 для этого. Проверьте это, если вам интересно.

Answer 5

Возможно, вам лучше использовать итератор, чем сопрограмму, если это возможно. Таким образом, вы можете продолжать вызывать next(), чтобы получить следующее значение, но вы можете сохранить свое состояние как переменные-члены вместо локальных переменных.

Это может сделать вещи более ремонтопригодными. Другой разработчик C ++ может не сразу понять сопрограмму, тогда как он может быть более знаком с итератором.

Answer 6

Для тех, кто хочет знать, как они могут использовать сопрограммы в портативном виде в C ++ y̶o̶u̶ ̶w̶i̶l̶l̶ ̶h̶a̶v̶e̶ ̶t̶o̶ ̶w̶a̶i̶t̶ ̶f̶o̶r̶ ̶C̶ + ̶ + ̶1̶7 wait ожидание закончилось (см. Ниже)! Комитет по стандартам работает над этой функцией, см. Документ N3722 . Чтобы подвести итоги текущего проекта статьи, вместо Async и Await ключевые слова будут возобновляемыми и ожидают.

Взгляните на экспериментальную реализацию в Visual Studio 2015, чтобы поиграть с экспериментальной реализацией Microsoft. Похоже, у clang еще есть реализация.

Есть хороший разговор от Cppcon Сопрограммы с отрицательной абстракцией служебной информации описывают преимущества использования сопрограмм в C ++ и его влияние на простоту и производительность кода.

В настоящее время мы все еще должны использовать реализации библиотек, но в ближайшем будущем у нас будут сопрограммы в качестве основной функции C ++.

Обновление: Похоже, реализация сопрограммы намечена для C ++ 20, но была выпущена как техническая спецификация для C ++ 17 ( p0057r2 ). Visual C ++, clang и gcc позволяют вам использовать флаг времени компиляции.

Answer 7

Я не думаю, что есть много полноценных, чистых реализаций в C ++. Одна попытка, которая мне нравится, это библиотека протоколов Адама Данкела .

См. Также Прототипы: упрощение управляемого событиями программирования встроенных систем с ограниченным объемом памяти в цифровой библиотеке ACM и обсуждение в теме Википедии Прототип ,

Answer 8

Имеет ли COROUTINE портативную библиотеку C ++ для последовательности сопрограмм , указывающую вам правильное направление? Это элегантное решение, которое прошло испытание временем ..... ему 9 лет!

В папке DOC находится PDF-файл статьи «Переносимая библиотека C ++ для секвенирования сопрограмм» Келда Хельсгауна, в которой описывается библиотека и приводятся короткие примеры ее использования.

[обновление] Я на самом деле успешно использую его сам. Curiosity одолел меня, поэтому я посмотрел на это решение и обнаружил, что оно хорошо подходит для решения проблемы, над которой я работал в течение некоторого времени!

Answer 9

Это старая ветка, но я хотел бы предложить взлом с использованием устройства Даффа, которое не зависит от ОС (насколько я помню):

C сопрограмм с использованием устройства Даффа

И, например, вот библиотека telnet, которую я изменил, чтобы использовать сопрограммы вместо fork / threads: Библиотека Telnet cli с использованием сопрограмм

А поскольку стандарт C до C99 по сути является истинным подмножеством C ++, это хорошо работает и в C ++.

Answer 10

Новая библиотека Boost.Context была выпущена сегодня с переносимыми функциями для реализации сопрограмм.